DE2250892B2 - Verfahren zur herstellung von poroeser tonerde - Google Patents

Verfahren zur herstellung von poroeser tonerde

Info

Publication number
DE2250892B2
DE2250892B2 DE19722250892 DE2250892A DE2250892B2 DE 2250892 B2 DE2250892 B2 DE 2250892B2 DE 19722250892 DE19722250892 DE 19722250892 DE 2250892 A DE2250892 A DE 2250892A DE 2250892 B2 DE2250892 B2 DE 2250892B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
alumina
clay
weight
butanol
solvent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19722250892
Other languages
English (en)
Other versions
DE2250892A1 (de
Inventor
William C Ponca City OkIa. Ziegenhain (V.St.A.)
Original Assignee
Continental Oil Co, Ponca City, OkIa. (V.St.A.)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Oil Co, Ponca City, OkIa. (V.St.A.) filed Critical Continental Oil Co, Ponca City, OkIa. (V.St.A.)
Publication of DE2250892A1 publication Critical patent/DE2250892A1/de
Publication of DE2250892B2 publication Critical patent/DE2250892B2/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00—Compounds of aluminium
    • C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00—Compounds of aluminium
    • C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/34—Preparation of aluminium hydroxide by precipitation from solutions containing aluminium salts
    • C01F7/36—Preparation of aluminium hydroxide by precipitation from solutions containing aluminium salts from organic aluminium salts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/61—Surface area
    • B01J35/615—100-500 m2/g
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/63—Pore volume
    • B01J35/638—Pore volume more than 1.0 ml/g
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/64—Pore diameter
    • B01J35/647—2-50 nm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/64—Pore diameter
    • B01J35/651—50-500 nm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/66—Pore distribution
    • B01J35/69—Pore distribution bimodal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/10—Solid density
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12—Surface area
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/14—Pore volume
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/16—Pore diameter
    • C01P2006/17—Pore diameter distribution

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von poröser Tonerde durch Behandeln wäßriger Tonerde-Aufschlämmungen mit niedermolekularen aliphatischen Alkoholen und anschließendes Trocknen der Tonerde.
Zur Herstellung von Tonerde sind bereits zahlreiche Verfahren, wie das der Hydrolyse von Aluminiumalkoholaten mit Wasser, das Alaun-Verfahren sowie Natrium-aluminat-Verfahren bekannt. Derartige Tonerde besitzt eine Vielzahl von Verwendungsmöglichkeiten, wie für Katalysatoren, Katalysatorträger u.dgl. Bei vielen dieser Anwendungsmöglichkeiten hängt der Gebrauchswert der Tonerde direkt von ihrem Porenvolumen, ihrer Oberfläche und ihrer Dichte ab. Im allgemeinen ist dabei leichtere Tonerde mit niedrigem Raumgewicht, größerer Oberfläche und hoher Porosität wünschenswert. Mit den meisten der bis heute bekannten Verfahren werden Tonerden mit Schüttgewichten von mehr als 0,56 g/cm3, Porenvolumina von weniger als 1,0 cmVg sowie mit Oberflächen von weniger als 275 m2/g hergestellt. Mit einigen Verfahren sind bereits leichtere Tonerden mit größeren Porenvo- so lumina hergestellt worden. Dabei bestand ein Großteil des Porenvolumens näufig aus Makroporen mit einem Porendurchmesser von mehr als 10 000 Ä, was eine derartige Tonerde für Katalysatorzwecke nur bedingt verwendbar macht.
Aufsätze von K i s 11 e r, S. S., in Journal of Physical Chemistry, 36, 52 (1932), und von Johnson, M. F. L, und Mooi, J., in Journal of Catalysis, 10, 342/354 (1968), enthalten Theorien über die Bildung von Tonerde-Aerogelen und über die Herstellung von Tonerde-Aerogelen geringer Dichte mit Hilfe einer Methanolbehandlung. Die Aufsätze beschreiben eine Tonerde mit einem Porenvolumen von etwa 0,4 cmVg, diskutieren jedoch keine weiteren Lösungsmittel außer Methanol. Es ist ist ihnen auch nicht zu entnehmen, daß ft größere Porenvolumina mit Hilfe anderer Lösungsmittel zu erzielen sind.
Aus den deutschen Patentschriften 12 30 410 sowie 1191353 und 1170 388 ist es bereits bekannt, alkoholische Reaktionsprodukte aus Tonerde-Filterkuchen zu gewinnen, die durch Hydrolyse von Aluminiumalkoholaien mit Wasser erzeugt worden sind. Das alkoholische Reaktionsprodukt wird dabei dadurch gewonnen, daß der Tonerde-Filterkuchen mit einem organischen Lösungsmittel in Berührung gebracht wird. Diese Veröffentlichungen beschäftigen sich mit der Entfernung organischer Verunreinigungen und lassen nicht erkennen daß eine Tonerde von geringer Dichte erhalten wird. Aus der DT-AS 1191353 ist die Hydrolyse von Aluminiumalkoholaten mit Wasser bekannt, bei der das Aluminiumalkoholat ir. weniger als 30 Sekunden in das siedende bzw. nahezu siedende Wasser eingeführt und die Reaktion im geschlossenen System ohne äußere Wärmezufuhr oder -abfuhr aufrechterhalten wird. Die gebildete Alkoholschicht wird durch Dekantieren und die gebildete Tonerdeschicht durch Filtrieren von der wäßrigen Phase abgetrennt. Das abfiitrierte Tonerdehydrat wird mit einem alkohollöslichen, niedrigsiedenden organischen Lösungsmittel oder einem niedrigmolekularen primären aliphatischen Alkohol oder Keton zur Gewinnung der Alkohole extrahiert und das als Nebenprodukt angefallene Tonerdehydrat getrocknet. Das so erhaltene Produkt genügt jedoch nicht den strengsten Reinheitsanforderungen, da der Filterkuchen nach der Extraktion noch Extraktionsmittel enthält, das beim Trocknen zu einem Produkt mit relativ hohem Kohlenstoffgehalt führt. Das so erzeugte Aluminiumoxid ist von schlechter katalytischer Aktivität und unbefriedigendem Aussehen.
Aus der US-PS 34 68 625 ist es bekannt, eine homogene Lösung eines Aluminiumsalzes in überschüssiger Ameisensäure zu erhitzen und ein im wesentlichen nicht hydratisiertes kristallines Aluminiumoxid auszufällen, wobei die Ameisensäure zur Erzeugung eines gasförmigen Treibmittels in situ zersetzt v/ird. Bei der Zersetzung der Ameisensäure entsteht äußerst toxisches Kohlenmonoxid.
Gemäß der FR-PS 13 81 282 stellt man feinkristallinen Böhmit her, indem man eine Suspension oder einen Kuchen von amorphem, hydratisiertem Aluminiumoxidgel über einen langen Zeitraum mit einer Lösung einwertiger Ionen behandelt. Der gebildete Böhmit wird koaguliert, gewaschen und getrocknet. Nachteilig an diesem Verfahren ist, daß es äußerst zeitaufwendig ist.
Die US-Patentschrift 33 94 990 zeigt ein Verfahren zur Herstellung von Aluminiumalkoholaten, bei dem der Tonerde-Filterkuchen mit Butanol ausgewaschen wird. Es ist dieser Patentschrift jedoch kein Hinweis zu entnehmen, daß der Waschvorgang mit Butanol zu einer Leichttonerde führen kann, da sich diese Veröffentlichung in erster Linie mit der Entfernung organischer Reaktionsprodukte aus dem Tonerde-Filterkuchen beschäfigt. Auch die US-Patentschrift 35 77 353 beschäftigt sich mit diesem Problem.
Wie bereits ausgeführt, wird für Katalysatoren, katalytische Überzüge u. dgl. mit Vorzug eine Leichttonerde mit hoher Porosität und großer Oberfläche verwendet. Trotz zahlreicher Bemühungen ist es bis heute nicht gelungen, ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Leichttonerde zu entwickeln.
Aufgabe der Erfindung ist ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer hochporösen Tonerde mit großer Oberfläche. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine bis zu 52 Gew -% AI2O3 enthaltende wäßrige Tonerde-Auf-
„σ mit einem Lösungsmittel aus der Gruppe ■hlammung mu , Butanoli isobutanol
than01' RutanoUn einer Menge behandelt, die 100 bis nd ter'-"bu ?n Bi!dung eines azeoiropen Gemisches mit 2°0/O voerrhandener.Wasser erforderlichen Gewichts-
nenge "feine^bevorzugten Ausführungsform setzt Gemäß einer ^ Q^ _0/^ insbesondere 10 bis 20 nan ef4io, enthaltende Tonerde-Aufschlämmung 3eW-0/0' AJi bevorzugt wäßrige Tonerde-Aufschläm- m =in-EsWer n:esetzt die durch Hydrolyse von Alum.n,-
mUnf "hn »fen hergestellt wurden. umalkohola en e Verfahren gew.nnt man
Durch das err.ndung; g o,umen von 10 bis
eine Tonerde ^t ««^.^ ^ Q] 2 bis Q 40 g/cm, und ,
_,-„ ι ■ . inn m2/fr
■ A Λακ SfhÜtteeW Cm umui ι^ιμ6ι^.-ν...
:1 lrxidfn ein graduiertes volumetrisches Gefäß , J'Ten de A uminiumoxids bestimmt. Es errech-Und \*£nn einfach als das Gewicht des Alumm.um- »
wird für katalytische Zwecke und als 2: rkstoff vielfältig verwendet. Die nach
„dekann«ege; hre-Eigmini ' km benma
. sem· u feinverteilte Metalle zuzusetzen.
Metallionen ^ Jn Stoffe der Tonerde bei
Dabei werden d>e kajaJgJe fcüon zugeselz, Ein
de[ ,die /usatz zu de wäßrigen Tonerde vor oder solcher Zusatz zu ae dem organischen
während ihrer B ruh«ng ^^ ^
Lösungsmittel kann au ucht werden_ die
Tonerdeteilchen η Losunge ^ ^^ katalytische Stoffe ^^g ^ ^ andefe d
der Tonerde
ihre Herstellung
disperg.erbare J^™J£nd W dem erfindungsgem schlämmt und entsprechend α Verbesserungen
Verfahren behandelt·, sie wies^ . h jedoch im
dem Verfahren der vorlegenden Erfindung a b
lassen, ohne daß ein wesentlicher Verlust α * ten Eigenschaften em^ ^rn ^vo» --^- d prozent Al2O3 zeigten
Unter Schlamm sollen vorliegend Mischungen aus Tonerde und Wasser usw. mit den ""««J'«"^ Mengenanteilen verstanden werden. Mischungen die kleine Mengen an Tonerde enthalten, sineI se r f^s«g. während solche Mischungen, die höhere Tonerdemen gen enthalten, fast wie Feststoffe erscheinen. Dt Begriff Schlamm wird zur Beschreibung «»er derartiger Mischungen innerhalb des angegebenen Zusammenset zungsbereiches benutzt. p ,·
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der ErIm dung wird ein Tonerdebrei filtriert, um einen F^herku chen mit etwa 16 Gewichtsprozent A^i/-" erzeugen und anschließend mit dem »^ngsmmeli" ^^ gebracht. Die wäßrige Mischung aus Tonerde una Lösungsmittel wird anschließend getrocknerund erg^b
wäßrige Tonerdeschlamm mit der w rksameη | folgende Einwirkungen des Lösungsmittel»
TifeixirrÄ-^n^*»
wird, um ein azeotropes Gemisch des * en
und des sich in der wäßrigen Toneroe Wassers zu bilden damit ■?3^ ^r durch a ^ Verdampfung während ds Trocknung g^ ^ ^
fernt werden kann. Es ha s^h herau^g Lösungs-
SS günstige Ergebnisse erzielt werden, ««n des
mittel in einem Überschuß bezo&en a det wird
azeotropen Gemisches, von bi; zu 20■» ^. den
Sofern nicnt anders angegeben handeu e Wasser
genannten VerMHnjssen ^™*^^ usw. sowie von Losungsmrttel zu. οη"α Berecnnung
stets um Angaben in Gewichtsprozent z-ur des enthaltenen Wassers wird Λ= Toner* ,s
behandelt. Dementsprechend w. d das HyC ^
entfernbares Wasser behandelt obg e knu
Wasser üblicherweise nuAun den er «n ^ ^ schritten entfernt wird. So fam beisp onerde.Hy-
ersten Trocknungsschntt ge^in an em das sich noch drat. wie «-Tonerde-Monohydrat an, α Tonerde weitergehend zu wasserfreier ^^'^, Bei den und dergleichen ^"^^^β die oben beschriebeoben aufgeführten Verfa;r*™in der Mischung nur ne azeotrope Zusammen ^zu^v° ang vorliegen, unmittelbar vor dem Trock^unJn. Jer lon^vor-
,sopropanol. Butano sobutanol^un Ter ^^ Andere Lösungsmittel wie Meuian der
0 wurden getestet, haben sich jedoch J^ und
angestrebten Verringerung des■ £^™| ,s wenig Erhöhung der Porosität unc Ob ^ch LosungsmiUe. geeignet erwiesen. Die au gc gnissen; aus
führen alle zu ^frf ^51,6"6"^ der Verfügbarkeit .,5 Gründen der Wirtscham,chkeit und c^ ^. Bu(anol
Tn:iaUehnandesUnerffndu"ngsgemäßen Verfahrens oer Vorzug gegeben wird.
Azeotrope Mischungen der geeigneten Lösungsmittel sind wie folgt aufgebaut:
Lösungsmittel")
Lösungsm. Wasser-Anteil anteil
(Gcw.-ü/u) (Gew.-"/u)
Siedepunkt (1C)
Äthanol 95,5 4,r> 78,1
Propanol 71,7 28,3 87,7
Isopropanol 87,9 12,1 80,4
n-Butanol 62 38 92,4
Isobutanol 66,8 33,2 90,0
Tertiär-Butanol 88,3 11,7 79,9
Langes Handbook of Chemistry, neunte Auflage, Seiten 1484-1485.
Es hat sich herausgestellt, daß sich mit Butanol sehr günstige Ergebnisse erzielen lassen, wenn ein Gewichtsverhältnis von 1,5 : 1,0 zwischen Butanol und Tonerde-Filterkuchen mit 10 bis 20 Gewichtsprozent AbO3 in der letzten Trocknungsstufe vorliegt.
Die Verwendung größerer Lösungsmittelmengen beeinträchtigt die Zielsetzung der vorliegenden Erfindung nicht. Es hat sich jedoch bei allen aufgeführten Lösungsmitteln herausgestellt, daß mit dem Anwachsen des Verhältnisses von Lösungsmittel zu Wasser immer größere Mengen von zurückbleibenden organischen Stoffen, im folgenden stets als Restkohlenstoff bezeichnet, auf der gewonnenen Tonerde zurückbleiben. Bei Butanol hat sich herausgestellt, daß leichte Verringerungen der Oberfläche und der Porosität als auch ein leichtes Anwachsen des Raumgewichtes zu beobachten sind, wenn das benutzte Verhältnis von Butanol zu Tonerde-Schlamm größer ist als 2,0 :1. Solche größeren Verhältnisse führen auch zu einem wesentlichen Anwachsen des Restkohlenstoffes. Daraus folgt, daß das Arbeiten mit größeren Lösungsmittelanteilen in mancher Beziehung schädlich ist, ohne daß dem entsprechende Vorteile gegenüberstehen.
Das zugesetzte Lösungsmittel braucht nicht wasserfrei zu sein, sondern kann so viel Wasser enthalten, daß der zugesetzte Stoff zusammen mit dem Wasser aus der Tonerde zu einer azeotropen Mischung führt.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Tonerde hat günstige Eigenschaften für die Verwendung als katalytisches Material und dergleichen. Sie besitzt ein Schüttgewicht von 0,12 bis 0,40 g/cm3, eine Oberfläche von 260 bis 400 mVg und ein Porenvolumen von 1,0 bis 2,75 c.nVg. Besonders bevorzugt werden ein Schüttgewicht von 0,14 bis 0 24 g/cm', ein Porenvolumen von 1,5 bis 2,75 cm Vg und eine Oberfläche von 300 bis 40OmVg. Eine derartige Tonerde ist für katalytische Zwecke sehr geeignet. Eine·
weitere vorteilhafte Eigenschaft der erfindungsgemiiß hergestellten Tonerde ist darin zu sehen, daß ein großer Anteil, typischerweise mehr als 50% des Porenvolumens,'aus Poren mit einem Durchmesser von weniger als 10 000 Ä besteht, wobei ein typischer mittlerer
ίο Porendurchmesser von 80 bis 150 Ä vorliegt.
Bevorzugt setzt man eine Tonerde-Aufschlämmung ein, die durch Hydrolyse von Aluminiumalkoholate!! hergestellt wurde. Die Verfahren zur Hydrolyse von Aluminiumalkoholaten sind dem Fachmann bekannt.
'* Versuche
Zur Bestimmung der Wirksamkeit der verschiedenen Lösungsmittel hinsichtlich der Verringerung des Schüttgewichtes und der Steigerung des Porenvolumens von
Tonerde wurden Versuche durchgeführt. Soweit nichts anderes angegeben, wurden alle Versuche mit einem durch Hydrolyse von Aluminiumalkoholaten mit Wasser erzeugtem Tonerde-Schlamm durchgeführt, wobei die Alkoxy-Gruppen zwischen 2 und 30 Kohlenstoffato-
me besitzen und in erster Linie aus Alkoxy-Gruppen mit einer geraden Anzahl von Kohlenstoffatomen bestehen. Ferner enthält der untersuchte Schlamm etwa 16 Gewichtsprozent AbO3, etwa 76 Gewichtsprozent Wasser, etwa 7,5 Gewichtsprozent Butanol und etwa 0,5
ίο Gewichtsprozent Äthanol. Werden derartige Tonerdeschlämme getrocknet, so ergibt sich nach der Trocknung eine Tonerde mit einem Schüttgewicht von mehr als 0,56 g/cm3, einer Oberfläche von weniger als 275 mVg und mit einem Porenvolumen von weniger als l.OcmVg.
Die in den folgenden Beispielen zusammengestellten Porenvolumina wurden mit Hilfe der Quecksilber-Penetrationsmethode bestimmt, wobei Drücke bis zu 3500 kg/cm2 ausgeübt wurden. Die Versuche wurden auf einem Quecksilber-Porosimeter, Modell 905-1, hergestellt von der Micromeritics Corporation of Norcross, Georgia, durchgeführt.
Versuchsreihe
4-s zur Wirkung unterschiedlicher Lösungsmittel
500 Gramm des Filterkuchens wurden mit 1 Liter
Lösungsmittel aufgeschlämmt, gefiltert, mit einem zusätzlichen Liter von frischem Lösungsmitte! erneut aufgeschlämmt und zwischen 121 und 135°C getrocknet.
Die Ergebnisse sind in Tafel I zusammengestellt.
Tafel I
Lösungsmittel Methanol Äthanol Iso-Propanol N-Butanol Azeton
ohne
Erzielte Eigenschaften 328 346 336 356 281
Oberfläche (mVg) 259 0,524 0,253 0,231 0,185 0,434
Schüttgewicht (g/cm3) 0,736 0,672 0,357 0,346 0,2 0,576
Dichte (g/cm3) 0,939 80,4 81,9 77,6 76,7 80,9
Tonerdegehalt (Gew.-%) 81,8 0,90 1,52 1,49 2,05 1,06
Kumulatives Porenvolumen 0,50
Azeton und Methanol ergaben wesentlich geringere Minderung des Schüttgewichtes und einen geringeren Anstieg des Porenvolumens als Äthanol, Iso-Propanol und N-Butanol.
Versuche zur Wirkung unterschiedlicher Lösungsmittelmengen
Reihe 1
Es wurden Versuche durchgeführt, um die Wirksamkeit einer Äthanol-Behandlung hinsichtlich der Verringerung des Schüttgewichtes und der Steigerung des Porenvolumens und der Oberfläche zu untersuchen. Jeweils 500 g des Tonerde-Schlammes wurden mit verschiedenen Mengen von Lösungsmittel in Berührung
5 gebracht, filtriert und anschließend zwischen 121 und 135° C getrocknet. Andere Schlammproben wurden mit Lösungsmittel in Kontakt gebracht, filtriert und mit einer zusätzlichen Menge frischen Lösungsmittels erneut aufgeschwemmt, danach filtriert und getrocknet.
ο Die Ergebnisse sind in Tafel Il zusammengestellt.
Tafel II
Vers.
Nr.		 Verhältnis
Äthanol (g)		 Anzahl
Waschungen		 Oberfläche Schüttgewicht Porcn-Vol. Rest
kohlenstoff
1
2		 Kuchen (g) m2/g g/cm3 cmVg Gew.-%
3
4		 1,6
1,6		 1
2		 285
325		 0,384
0,222		 0,96
1,43		 0,80
1,13
5
6		 1,6
1,6		 1
2		 277
302		 0,459
0,298		 0,82
1,16		 0,59
0,59
7
8		 3,2
3,2		 1
2		 332
328		 0,528
0,182		 1,24
1,99		 1,88
0,87
9
10		 3,2
3,2		 1
2		 333
351		 0,282
0,176		 1,39
1,92		 0,79
0,91
3,2
3,2		 1
2		 360
356		 0,202
0,203		 1,67
1,79		 1,89
1,88
Es zeigt sich, daß das Schüttgewicht erheblich lumen-Verteilungen der nach den obigen Versucher verringert worden ist und daß große Porenvolumina hergestellten Tonerde sind in der folgenden Tafel Ih und Oberflächen erzielt worden sind. Typische Porenvo- 35 zusammengestellt.
Tafel Ha
Kumulative Poren-Volumen-Vcrtcilung (cmVg)
Porcn- Versuchs-Nr. 2 3 4 5 ( ),15 7 ί >, ι ) 0
Durch- <0,01 <0,01 ),24 _ ( 1,02 ( 1,05
mcsscr A 1 0,01 0,01 0,04 0,03 ( ),58 0,07 ( 1,19 ( 1,02 ( 1,05
0-35 <0,01 0,05 0,06 0,08 0,11 ( 1,77 0,12 ( 1,2b ( 1,17 ( 1,2t
40 0,01 0,38 0,35 0,39 0,41 ( ),89 0,43 ( ),58 ( 1,44 ( 1.5Ί
50 0,01 0,61 0,47 0,54 0,57 ( ),93 0,64 ( ),70 ( 1,57 ( 1,7(
65 0,25 0,70 0,51 0,63 0,64 ( ,03 0,73 ( 1,85 ( ),69 ( ),8(
80 0,46 0,7b 0,53 0,64 0,67 ( ,11 0,76 ( ),90 ( 1,77 ( ),8;
100 0,54 0,79 0,54 0,67 0,69 ,16 0,79 ,00 ( 1,85 ( ),9I
120 0,56 0,83 0,55 0,67 0,71 ,21 0,81 ,04 ( 1,93 ,0.
150 0,58 0,86 0,55 0,69 0,73 ,26 0,84 ,08 ( ),98 ,0
200 0,59 0,88 0,56 0,71 0,75 ,31 0,85 ,14 ,02 ,1.
250 0,60 0,91 0,56 0,74 0,77 ,35 0,87 ,19 ,06 ,1
350 0,61 0,93 0,57 0,77 0,78 ,42 0,90 ,24 ,11 ,2
500 0,63 0,97 0,58 0,80 0,82 ,60 0,91 ,30 .15 ,2
800 0,64 1,03 0,62 0,82 0,86 ,99 0,98 ,3d ,2.1 .3
1 000 0,67 1,19 0,71 0,97 1,03 U2 ,61 ,42 ,5
2000 0,71 1,43 0,82 1,16 1,24 1,39 ,92 ,67 ,7
5 000 0,83
10 000 0,96
Reihe Il
lcwcils Proben von 500 g des Tonerde-Schlammes wurden mit verschiedenen Mengen von N-Buiai
vermischt und getrocknet. Die Ergebnisse sind in Tafel III zusamnicngeslcHl.
7flQ M(I/
ίο
Tafel 111
Vers. Verhältnis Ober- Schütt Poren- Rest
Nr. riäche gew. Volu kohlen
i Butanol (g)1 men stoff
!Kuchen (g)j m!/g g/cm3 eniVg Gew.-%
1 0 261,7 0,61 0,64 0,93
2 0.5 268.0 0.488 0.65 0,82
3 1.0 334,3 0,25 1,49 3,05
4 1.5 368,9 0,158 2,27 4.16
5 2.0 402,0 0,157 2,18 4.31
6 3.0 358,3 0,163 2,03 4,82
7 3,5 348,3 0,166 1,96 4.75
8 4.0 357.7 0,171 5,58
Wie Tafel IU zeigt, ließen sich erhebliche Verringerungen des Schüttgewichtes sowie eine Steigerung des Porenvolumens auf mehr als 2,0 cmVg erzielen. Ferner
wurde die Oberfläche beträchtlich gesteigert und der Restkohlenstoff gering gehalten. Die Porenvolumenverteilungen sind in der folgenden Tafel IUa dargestellt.
Tafel lila
Kumulative Poren-Volumen-Verteilung (cmVg)
Poren- Versuchs-Nr. 2 3 4 5 6 7
Durch
messer A 1 0,00 0.00 0.12 0,0 0,00 0.0
0-35 0,14 0,00 0.35 0,21 0.17 0,18
40 0.03 0,34 0.35 0.58 0,42 0,45 0,45
50 0.21 0,39 0,50 0.71 0,48 0,55 0,50
65 0.40 0.42 0,60 0,81 0.56 0,69 0.58
80 0,44 0,43 0,68 0.91 0,62 0,79 0,65
100 0.45 0.44 0,75 1.00 0,72 0,88 0,72
120 0.46 0,45 0.81 1.13 0,85 1,02 0.83
150 0.47 0,45 0,87 1,27 0,96 1,16 0.94
200 0.48 0,45 0,92 1,4b 1,15 1,24 1.07
250 0.48 0.46 0,94 1,67 1,30 1,39 1.17
350 0.49 0.47 1,00 1,79 1.42 1.48 1.31
500 0,50 0.47 1,02 1,86 1,51 1,49 1,36
800 0,50 0,51 1,10 1,97 1,67 1,58 1.53
1000 0,51 0.58 1,28 2,11 1,93 1,82 1.74
2000 0.53 0.65 1,49 2,27 2,18 2,03 1.96
5000 0,58
10000 0,64
Reihe Ul
Gleiche Versuche wurden mit Isobuianol ausgeführt. Die Ergebnisse situ! in Tafel IV zusammengestellt. Tafel IV
Ko O Ko- •\uv SeIiMl
liui.inol 50 !tiii.iniil brinpen pewiclu
[V) 150 <i) pcm'
KK) H-i.b 0,582
150 1.0 8.5 O, ?h8
l.i 17,J 0.227
2.0 8.7 0,1 S 2
i.O 8.8 0.141
Kuchen
Wie Tafel IV zeigt, konnten beachtlidie Steigerungen der Obcilläehe und des Porenvolumens sowie eine beachtliche Verringerung des Schüiigcwichtcs er/ielt werden.
Reihe IV
Gleichartige Versuche wurden mit Tertiär Butanol ausgeführt, jeweils 500 g des l'ilterkuchcns wurden mit
Poren
Volumen
cm1 ρ
0,5 ]
0,82
Oberfläche
m- ρ
27 t.4 27 7.7 ?! 1.4
RcM kohlen
0.07 2.8"
einem I.lter T-Huianol aufgesehlammt und filtriert, » sodann erneut mit einem liier Teiiiar-Hutanol .itifg schliimmt und nachfolgend filtriert und getrocknet werden. Die hergestellte Vonerde ist durch <■ folgenden Eigenschaften gekennzeichnet:
SehuttgexMchi
Oberfläche
Porenvolumen
1.79 c
22 11 50 892 Porenvolumen (cmVg)
0,01
Kumulative Poren-Volumen-Verteilung 0,02
Porendurchmesser (A) 0,09
0-35 0,44
40 0,60
50 0,71
65 0,82
80 0,93
100 1,02
120 1,09
150 1,16
200 1,21
250 1,26
350 1,30
500 1,42
800 1,56
1000 1,79
2000
5000
10 000

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von poröser Tonerde durch Behandeln wäCngerTonerde-Aufschlämmungen mit niedermolekularen aliphatischen Alkoholen und anschließendes Trocknen der Tonerde, d a durch gekennzeichnet, daß man eine bis zu 32 Gewichtsprozent AbOi enthaltende wäßrige Tonerde-Aufschlämmung mit einem Lösungsmittel aus der Gruppe Äthanol, Propanol, Isopropanol, Butanol, Isobutanol und tert.-Butanol in einer Menge behandelt, die 100 bis 120% der zur Bildung eines azeotropen Gemisches mit dem vorhandenen Wasser erforderlichen Gewichtsmenge entspricht. is
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine 5 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 20 Gew.-%, Al2O1 enthaltende Tonerde-Aufschlämmung einsetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wäßrige Tonerde-Aufschlämmung einsetzt, die durch Hydrolyse von Aluminiumalkoholaten hergestellt wurde.
DE19722250892 1971-10-20 1972-10-17 Verfahren zur herstellung von poroeser tonerde Ceased DE2250892B2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US19108571A 1971-10-20 1971-10-20
US24602872A 1972-04-20 1972-04-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2250892A1 DE2250892A1 (de) 1973-06-20
DE2250892B2 true DE2250892B2 (de) 1977-10-06

Family

ID=26886732

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19722250892 Ceased DE2250892B2 (de) 1971-10-20 1972-10-17 Verfahren zur herstellung von poroeser tonerde

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPS4849699A (de)
CA (1) CA984370A (de)
DE (1) DE2250892B2 (de)
GB (1) GB1404177A (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS544356B2 (de) * 1973-07-18 1979-03-06
JPS5464977U (de) * 1977-10-17 1979-05-08
DE4416497C1 (de) * 1994-05-10 1995-01-12 Gutehoffnungshuette Man Getriebe-Mehrwellenturbokompressor und Getriebe-Mehrwellenradialexpander
JP2003137541A (ja) * 2001-08-20 2003-05-14 Rikogaku Shinkokai 高比表面積アルミナの製造方法と得られる高比表面積アルミナ
JP4869926B2 (ja) * 2004-03-26 2012-02-08 独立行政法人科学技術振興機構 多孔質アルミナ粒子およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS4849699A (de) 1973-07-13
DE2250892A1 (de) 1973-06-20
GB1404177A (en) 1975-08-28
CA984370A (en) 1976-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2535044C2 (de) Kobalt oder Nickel sowie Molybdän auf Aluminiumoxid als Träger enthaltender Katalysator und seine Verwendung zur Hydroentschwefelung von Kohlenwasserstoffgemischen
DE2423275C3 (de) Hydroentschwefelungskatalysator
DE2353014B2 (de) Katalysator auf der basis von platin-rhenium-tonerde zur reformierung einer naphthabeschickung
DE1191345B (de) Verfahren zur Herstellung von Aluminium-phosphatgelen
DE2252332C2 (de) Katalysator, der hydrierungsaktive Metalle auf einem Trägermaterial enthält, und seine Verwendung
DE2237861C3 (de) Aluminiumoxyd-Extrudat
DE2719477A1 (de) Verfahren zum hydroraffinieren asphaltenischer kohlenwasserstoffbeschickungen
DE2250892B2 (de) Verfahren zur herstellung von poroeser tonerde
DE2511967A1 (de) Verfahren zur herstellung von extrudierten katalysatorteilchen und deren verwendung
DE1247285B (de) Verfahren zur Herstellung eines Tonerdegels
DE2922258A1 (de) Aluminiumoxid mit hohem porenvolumen aus verduenntem, schnell eingespritztem alkoxid-einspeisungsgemisch
DE2831465A1 (de) Katalysator zum dehydrieren organischer verbindungen, insbesondere amine, thiole und alkohole, und ein verfahren zu dessen herstellung
DE2424104A1 (de) Verfahren zur herstellung von aluminiumoxid
DE2229848B2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Reformierungskatalysators und seiner Verwendung zur Reformierung von Kohlenwasserstoffen
DE2736996C2 (de) Reformierungskatalysator
DE2537401C3 (de) Äthinylierungskatalysator und dessen Verwendung
DE2328889A1 (de) Hochporoeses aluminiumoxyd mit einer grossen spezifischen oberflaeche und einer geringen dichte
DE2124223A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Rieselsäure
DE2314350C3 (de) Verfahren zur Herstellung von freifließenden Aluminiumoxyd-Aufschlämmungen
DE1094389B (de) Verfahren zur Herstellung von Crackkatalysatoren aus Bentoniten
DE1254609C2 (de) Verfahren zur herstellung einer kieselsaeure-kalkmasse von hoher porositaet
DE2751269C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Siliciumdioxid-Aluminiumoxid-Katalysatorträgern
DE2556804B2 (de) Verfahren zur Herstellung von Tonerdeprodukten mit großer Oberfläche
DE1263710B (de) Verfahren zur Herstellung eines Katalysators mit hydrierender Spaltaktivitaet
DE1442703C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines Kieselsäure, Aluminiumoxid und Magnesiumoxid enthaltenden Crackkatalysators

Legal Events

Date Code Title Description
BHV Refusal